OER電催化劑的設計需要在活性和穩定性之間進行平衡。
有鑒于此,韓國科學技術院(KAIST)Dong Young Chung、美國阿貢國家實驗室Nenad M. Markovic、Pietro Papa Lopes、伊利諾伊大學Robert Klie等報道提出了一種設計方法,利用催化劑-載體之間的相互作用,提高Ir催化劑的內在活性和耐久性。
本文要點:
(1)
這項研究的結果表明,Mo摻雜能夠促進形成高價態Ir,并且增強內在催化活性,使得電導率降低。
這些發現強調了摻雜可以引入有益和限制性的影響,強調需要一個平衡的設計策略,優化整體OER性能。并且,原位分析技術和對比測試的結果表明,氧化物載體對于穩定催化劑的關鍵作用。
(2)
這些發現強調了界面工程對于催化劑完整的關鍵作用,并且表明了需要載體材料進行平衡摻雜驅動電子促進與結構和電化學活性的穩健。這些相互聯系的途徑表明需要跨越催化劑為中心(catalyst-centric view)的觀點,并且采用系統的角度(system-level understanding)理解穩定性。
這項研究為合理設計和評估用于電化學能源應用的高性能OER電催化劑提供了堅實的基礎。
參考文獻
Jinyeop Kim, Jinglong Guo, Nannan Shan, Jimun Yoo, Pedro Farinazzo Bergamo Dias Martins, Jongsu Noh, Moonjung Jung, Peter Zapol, Bongjin Simon Mun, Robert Klie*, Pietro Papa Lopes*, Nenad M. Markovic*, and Dong Young Chung*, Deciphering Catalyst–Support Interaction via Doping for Highly Active and Durable Oxygen Evolution Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c02001
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c02001